Karbonfamilie av elementer

En måte å klassifisere elementer på er etter familien de tilhører. En familie av grunnstoffer består av homologe grunnstoffer som den er navngitt til, det vil si atomer som har samme antall valenselektroner og derfor lignende kjemiske egenskaper. Noen eksempler på familier av grunnstoffer er: nitrogenfamilien, oksygenfamilien og karbonfamilien. I denne artikkelen skal vi snakke spesielt om karbonfamilien.

Hva er karbonfamilien?

Karbonfamilien er gruppe 14 i det periodiske systemet. Den består av fem elementer: karbon, silisium, germanium, tinn og bly. Det er sannsynlig at element 114, flerovium, også oppfører seg i noen henseender som et medlem av denne familien. Karbonfamilien sitter omtrent i midten av det periodiske systemet, med ikke-metallene til høyre og metallene til venstre. Det er også kjent som karbongruppe, gruppe av krystallogene elementer, gruppe 14 eller gruppe IV. 

Karakteristika for karbonfamilien

Her er noen fakta om karbonfamilien:

• Elementer i karbonfamilien inneholder atomer som har 4 elektroner i sitt ytre energinivå. To av disse elektronene er i s- underskallet , mens de to andre er i p- underskallet . Bare karbon har s2 utvendig konfigurasjon, som forklarer noen av forskjellene mellom karbon og andre gjenstander i familien.
• Når du beveger deg oppover i karbonfamilien på det periodiske system, øker atomradius og ioneradius , mens elektronegativiteten og ioniseringsenergien avtar. Størrelsen på atomet øker nedover i gruppen, fordi det legges til et ekstra elektronskall. 
• Tettheten av elementene øker når du går nedover gruppen.
• Karbonfamilien består av ett ikke-metall (karbon), to metalloider (silisium og germanium) og to metaller (tinn og bly). Med andre ord får elementene metallisitet når du går nedover i gruppen.
• Disse elementene finnes i en lang rekke forbindelser. Karbon er det eneste grunnstoffet i gruppen som kan finnes rent i naturen.
• Grunnstoffer i karbonfamilien har svært varierende fysiske og kjemiske egenskaper.
• Generelt er elementene i karbonfamilien stabile og har en tendens til å være ureaktive.
• Elementer har en tendens til å danne kovalente forbindelser, selv om tinn og bly også danner ioniske forbindelser.
• Med unntak av bly, eksisterer alle grunnstoffene i karbonfamilien i forskjellige former eller allotroper. Karbon finnes for eksempel i diamanter, grafitt, fulleren og allotroper av amorft karbon. Tinn forekommer som hvit tinn, grå tinn og rombisk tinn. Bly finnes bare som et tett, blågrått metall.
• Grunnstoffer i gruppe 14 (karbonfamilie) har mye høyere smelte- og kokepunkter enn grunnstoffer i gruppe 13. Smelte- og kokepunkt i karbonfamilien har en tendens til å synke etter hvert som du beveger deg nedover i gruppen. Dette er hovedsakelig fordi atomkreftene inne i større molekyler ikke er like sterke. Bly har for eksempel et så lavt smeltepunkt at det lett blir flytende ved brann, noe som gjør det nyttig som loddegrunnlag.

Bruk av grunnstoffene og forbindelsene i karbonfamilien

Elementene i karbonfamilien er viktige i dagliglivet og i industrien siden karbon er grunnlaget for biokjemi og organisk liv. Dens allotrope grafitt brukes i blyanter og raketter. Levende organismer, proteiner, plast, mat og organiske byggematerialer inneholder alle karbon. Silikoner, som er silisiumforbindelser, brukes til å lage smøremidler og til vakuumpumper. Silisium brukes som et oksid for å lage glass. Germanium og silisium er viktige halvledere . Tinn og bly brukes i legeringer og til å lage pigmenter.

Data for elementene i karbonfamilien (gruppe 14)

Referanser

Claramunt, R. (2013). De viktigste kjemiske forbindelser. Redaksjonell UNED. Tilgjengelig på: https://books.google.co.ve/books?id=K45iAgAAQBAJ&dq

Gutierrez, E. (1984). Kjemi. omvendt. Tilgjengelig på: https://books.google.co.ve/books?id=6h32OtElkAsC&dq